納米C u2O懸浮液對5種植物病原真菌的抑菌效果比較

楊君麗，董匯澤

（青海大學，西寧，810016）

納米材料是指粒徑為納米量級的超細粒子，其尺寸介于微觀粒子和宏觀物體之間，具有表面效應、量子尺寸效應以及宏觀量子隧道效應等物理性能，近年來的一些研究發現納米級的金屬離子及金屬氧化物有很好的抑菌或殺菌效果[1～6]。納米Cu2O是一種能被可見光激發的P型氧化物半導體材料,具有極強的吸附性和良好的光催化活性[7]，筆者曾采用Cu2O納米粉對辣椒疫霉菌、根腐病菌以及番茄早疫病菌進行了抑菌試驗，結果發現納米Cu2O對辣椒疫霉菌和番茄早疫病菌的抑菌效果明顯[8，9]。為了更充分地發揮納米材料的特殊性能，進一步減少Cu2O納米粉的用量，提高殺菌效果，本試驗采用納米Cu2O懸浮液對番茄早疫病菌、辣椒疫霉菌、西瓜枯萎病菌、黃瓜炭疽病菌、油菜菌核病菌進行抑菌試驗，比較研究了納米Cu2O懸浮液對5種植物病原菌的抑菌效果，以期獲得納米Cu2O懸浮液抑制不同植物病原真菌的最佳濃度。

1 材料與方法

1.1 菌種

番茄早疫病菌（Alternaria solani）、辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）、 西瓜枯萎病菌（Fusarium oxysporum）、黃瓜炭疽病菌（Colletrichum orbiculare）和油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）菌種均由青海大學農林科學院園藝所提供。

1.2 試劑

氧化亞銅納米粉，分子式為Cu2O，分子量為143.09，平均粒徑20～30 nm，2012年購于南京冠業化工有限公司。十六烷基三甲基溴化銨，分子式為CH3（CH2）15N（CH3）3Br，分子量為 364.45，規格為分析純，2012年購于西寧美達化玻儀器公司。

1.3 儀器

FA2004型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司生產；HJ－6A多頭磁力加熱攪拌器，最大轉速1 400轉/min，常州國華電器有限公司生產；SPX－250－GB智能型光照培養箱，上海瑯玕試驗設備有限公司生產。

1.4 方法

①納米Cu2O懸浮液的制備 將Cu2O納米粉按質量分數配比直接加入到去離子水中，乳化一定時間后，添加一定劑量的分散劑，然后再輔以磁力攪拌，最后形成納米Cu2O懸浮液。采用沉降法測定懸浮液靜置24 h的自由沉降體積，研究分散劑的劑型、加入劑量以及磁力攪拌工藝條件對納米Cu2O懸浮液分散穩定性能的影響。本試驗在納米Cu2O懸浮液的制備過程中，分散劑采用的是陽離子型十六烷基三甲基溴化銨，納米粉與分散劑按1∶0.5比例加入，將 HJ－6A多頭磁力攪拌器轉速置高檔位攪拌60 min，制備出分散穩定性能較為理想的納米Cu2O懸浮液。

表1 納米Cu2O懸浮液對5種植物病原真菌的抑菌效果

②納米Cu2O懸浮液抑菌試驗及藥效測定 參照方中達[10]方法配制PDA培養基，按照懸浮液與培養基為1∶9的容積比配制含藥培養基，磁力攪拌30 min，促使懸浮液與培養基充分混勻。試驗共設6個處理，含藥培養基中Cu2O納米粉設100，200，300，400，500 mg/kg 5個質量濃度，以不加任何藥劑為對照（CK），每個處理3次重復。將培養好的5種植物病原菌用無菌打孔器打成直徑為3 mm的菌餅數枚待用，把配制好的含藥培養基裝在三角瓶中高溫滅菌30 min，當培養基溫度降至約50℃時倒入平皿中，待培養基凝固后接入菌餅1枚。將培養皿放入恒溫培養箱中培養，設置溫度25℃。采用十字交叉法于第5天（120 h）測量菌落直徑，按照菌落增長直徑=菌落直徑－菌餅直徑，求出菌落增長直徑，參照幕立義[11]方法計算納米Cu2O各質量濃度對菌絲生長的抑制率，抑制率（%）=[（對照菌落增長直徑－處理菌落增長直徑）/對照菌落增長直徑]×100%。

2 結果與分析

納米Cu2O懸浮液對5種植物病原菌有非常明顯的抑制作用（表1），不同質量濃度的納米Cu2O對病原菌的抑菌效果不同，抑制作用與納米Cu2O的質量濃度呈正相關；同一質量濃度的納米Cu2O懸浮液對不同病原菌的抑菌效果不同，納米Cu2O懸浮液對辣椒疫霉菌的抑菌效果明顯優于對其他4種植物病原菌。納米Cu2O質量濃度為100 mg/kg時，對辣椒疫霉菌的抑制率高達95%以上，恒溫培養120 h病菌菌絲幾乎沒有生長，抑菌效果非常顯著；納米Cu2O質量濃度為400 mg/kg時，對番茄早疫病菌、西瓜枯萎病菌、黃瓜炭疽病菌和油菜菌核病菌的抑制率均達到80%以上，抑菌效果十分明顯。

3 結論

納米Cu2O懸浮液對5種植物病原菌有非常明顯的抑制作用，抑菌效果與納米Cu2O的質量濃度呈正相關，納米Cu2O懸浮液對辣椒疫霉菌的抑菌效果明顯優于對其他4種植物病原菌的抑菌效果。將納米Cu2O配制成懸浮液來抑制植物病原真菌，可以充分發揮納米材料的特性，提高藥效、降低納米Cu2O的用量。

[1]劉吉平.納米科學與技術[M].北京：科學出版社，2002：220－227.

[2]高紅秋，于良民，趙靜，等.納米氧化亞銅的制備及其在海洋防污涂料中的應用[J].上海涂料，2008，46（12）：30－33.

[3]易求實.均勻沉淀法制備納米堿式硫酸銅殺菌劑的研究[J].農藥，2001，40（8）：20－22.

[4]甘林，許文耀，江茂生，等.納米銀對甘藍黑腐病菌抑制作用的研究[J].江西農業大學學報，2010，32（3）：493－497.

[5]Sawai J,Igarashi H,Hashimoto A.Evaluation of growth inhibitory effete of ceramics powder slurry on bacteria by conductance method[J].Journal of Chemical Engineering of Japan,1995,28:288－293.

[6]Laura K A,Delina Y L,Pedro J J A.Comparative eco－toxicity of nanoscale TiO2,SiO2and ZnO water suspensions[J].Water Research,2006,40（19）:3 527－3 532.

[7]羅元香，汪信，陸路德，等.納米Cu2O的制備及應用研究進展[J].上海化工，2003（2）：24－28.

[8]楊君麗，董匯澤，李屹，等.納米氧化亞銅對辣椒疫霉菌和根腐病菌的抑制作用[J].中國蔬菜，2012（6）：79－81.

[9]姜華，董匯澤，楊君麗，等.納米Cu2O對番茄早疫病菌的抑制作用研究[J].北方園藝，2013（8）：125－126.

[10]方中達.植病研究方法（第三版）[M].北京：中國農業出版社，2007：37－52.

[11]幕立義.植物化學保護研究方法[M].北京：中國農業出版社，1994：29－67.